материаловедение

31

структурний клас після відпалювання. Описати фазові перетворення, що відбуваються при термічній обробці, мікроструктуру, властивості після термічної обробки.

Варіант 24

1.Накресліть діаграму стану для випадку, коли відсутня розчинність компонентів у твердому виді. Вкажіть структурні складові у всіх областях цієї діаграми і опишіть будову типових сплавів різного складу, що зустрічаються в цій системі.

2.Класифікація титанових сплавів за структурою.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 1,0% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Опишіть, у чому полягає низькотемпературна термомеханічна обробка конструкційної сталі. Чому цей процес призводить до одержання високої міцності сталі? Які переваги і недоліки має варіант низькотемпературної термомеханічної обробки в порівнянні з високотемпературною термомеханічною обробкою?

5.Для виготовлення деталей, що працюють в активному корозійному середовищі, вибрана сталь 08Х17Т. Вкажіть склад, структурний клас та групу сталі за призначенням. Поясніть вплив легуючих елементів на структуру та властивості наведеної сталі. Вкажіть режим термічної обробки та структуру, що утворюється.

Варіант 25

1.Які з поширених металів мають об’ємноцентровану кубічну гратку? Накресліть елементарну комірку, вкажіть її параметри, координаційне число, коефіцієнт компактності.

2.Вкажіть призначення і вибір режиму рекристалізаційного відпалювання. Опишіть на прикладі алюмінію.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 3,5% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

32

4.У структурі вуглецевої сталі 30 після гартування не виявляється залишкового аустеніту, а в структурі стали У12 спостерігається до 30% залишкового аустеніту. Поясніть причину цього явища. Якою обробкою можна усунути залишковий аустеніт?

5.Для виготовлення вирубних штампів для холодного деформування вибрана сталь Х12М. Наведіть хімічний склад, визначте структурний клас сталі та призначте режим термічної обробки. Опишіть процеси, що відбуваються на всіх етапах термічної обробки, яку структуру та властивості набуває матеріал штампу після термічної обробки.

Варіант 26

1.Поясніть сутність явища дендритної ліквації і методи її усунення.

2.Якими стандартними характеристиками механічних властивостей оцінюється пластичність металів і сплавів? Як вони визначаються?

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 1,2% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Як можна усунути грубозернисту структуру в кованій сталі 30? Використовуючи діаграму стану залізо-цементит, обгрунтуйте вибір режиму термічної обробки для виправлення структури. Опишіть структурні перетворення і характер зміни властивостей.

5.Вкажіть температури, при яких проводиться процес азотування. Поясніть, чому азотування не проводиться при температурах нижче 500 і вище 700°С (використовуючи діаграму стану залізо-азот). Назвіть марки сталей, що застосовуються для азотування, і опишіть повний цикл їх термічної і хіміко-термічної обробки.

Варіант 27

1.Точкові та лінійні дефекти кристалічної будови. Їх вплив на властивості.

2.Класифікація легованих сталей за структурою (в рівноважному та нормалізованому станах) та за призначенням.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і

33

побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 1,1% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Шестерні зі сталі 45 загартовані: перша - від температури 740°С, а друга - від 820°С. Використовуючи діаграму стану залізоцементит, нанесіть вказані температури нагрівання і поясніть, яка з цих шестерен має більш високу твердість та кращі експлуатаційні властивості і чому.

5.Розшифруйте наведені марки сталей за хімічним складом А40, 40, 20Х, 5ХНМ, ШХ15СГ. Класифікуйте сталі за призначенням та структурою у відпаленому стані.

Варіант 28

1.Що таке твердий розчин? Види твердих розчинів, приклади.

2.Під дією яких напружень відбувається пластична деформація і як при цьому змінюються структура і властивості металу?

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 0,8% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Використовуючи діаграму стану залізо-цементит, визначте температуру повного і неповного відпалювання і нормалізації для сталі 15. Охарактеризуйте ці режими термічної обробки, опишіть мікроструктуру і властивості сталі.

5.Розшифруйте наведені марки сталей за хімічним складом У12А, 08Х25Т, 10Х18Н9Т, 55Г, 25Х. Класифікуйте сталі за призначенням та структурою у відпаленому стані.

Варіант 29

1.Як впливає швидкість охолодження на будову металу, що кристалізується? Поясніть сутність впливу.

2.Яка термічна обробка застосовується після холодної пластичної деформації для усунення наклепу? Обгрунтуйте вибір режиму (на прикладі алюмінію) і опишіть перетворення, що відбуваються.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і

34

побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 1,5% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.За допомогою діаграми стану залізо-карбід заліза визначте температуру нормалізації, відпалювання, гартування сталі 45. Охарактеризуйте ці режими термічної обробки, опишіть структуру і властивості після кожного виду обробки.

5.Розшифруйте наведені марки сталей за хімічним складом 40Х13, ХВСГ, 18ХГТ, ШХ6, Р12. Класифікуйте сталі за призначенням та структурою у відпаленому стані.

Варіант 30

1.Як впливає модифікування на будову і властивості литого металу? Поясніть причину впливу.

2.Неіржавіючі сталі. Принципи легування. Маркування. Призначення.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 4,6% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Після гартування вуглецевої сталі була отримана структура, що складається з фериту і мартенситу. Нанесіть на діаграму стану за- лізо-цементит ординату, що відповідає складу заданої сталі (приблизно), вкажіть прийняту в даному випадку температуру нагрівання під гартування і опишіть усі перетворення, що відбулися в сталі при нагріванні і охолодженні. Як називається такий вид гартування?

5.Розшифруйте наведені марки сталей за хімічним складом ШХ15, 9ХС, Р6М5, 20ХН, 30Х. Класифікуйте сталі за призначенням та структурою у відпаленому стані.

Варіант 31

1.Опишіть точкові дефекти кристалічної будови металу. Який їх вплив на властивості?

2.Деталі з міді, штамповані в холодному стані, мали низьку пластичність. Поясніть причину цього явища і вкажіть, у який спосіб мо-

35

жна відновити пластичність. Призначте режим обробки і наведіть характер зміни структури і властивостей.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 3,2% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Використовуючи діаграму стану залізо-цементит, визначте температуру повного, неповного відпалювання і нормалізації для сталі 10. Охарактеризуйте ці режими термічної обробки, опишіть структуру і властивості стали.

5.Для виготовлення різців вибрана сталь Р6М5. Вкажіть склад і визначте групу сталі за призначенням. Визначте структурний клас сталі в стані рівноваги. Призначте режим термічної обробки. Поясніть вплив легування на перетворення при термічній обробці. Яка структура і властивості сталі після термообробки.

Варіант 32

1.Накресліть діаграму стану для випадку утворення евтектики, що складається з обмежених твердих розчинів. Опишіть будову доевтектичного, евтектичного і заевтектичного сплавів, що утворюються в цій системі.

2.Як змінюється густина дислокацій при пластичній деформації металів? Вплив дислокацій на властивості металу.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 0,4% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Накреслити діаграму ізотермічного перетворення аустеніту для сталі У8, нанесіть на неї криву режиму ізотермічної обробки, що забезпечує одержання твердості 50 НRC. Вкажіть, як цей режим називається, опишіть сутність перетворень і яка структура утворюється у даному випадку.

5.Розшифруйте наведені марки сталей за хімічним складом Ст.1, 30ХГСА, 65Г, Х12Ф, 08Х18Т. Класифікуйте сталі за призначенням та структурою у відпаленому стані.

36

Варіант 33

1.Як впливають модифікатори на процес кристалізації? Наведіть приклади практичного використання процесу модифікування.

2.Як визначається температура порогу рекристалізації? Як впливають хімічний склад сплаву і ступінь пластичної деформації на цю температуру?

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 2,8% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Що таке гартування? Використовуючи діаграму стану залізоцементит, вкажіть температуру нагрівання під гартування сталей 40 і У10. Опишіть перетворення, що відбуваються в сталях при обраному режимі обробки, структуру, що утворюється і властивості.

5.Розшифруйте наведені марки сталей за хімічним складом 20ХГР, Р6М5К5, ХВГ, У10А, ШХ15СГ. Класифікуйте сталі за призначенням та структурою у відпаленому стані.

Варіант 34

1.Накресліть діаграму стану для випадку утворення безперервного ряду твердих розчинів. Що таке твердий розчин? Вкажіть умови утворення необмеженої розчинності

2.Які процеси відбуваються при гарячій пластичній деформації?

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 2,4% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Доевтектоїдна вуглецева сталь має грубозернисту структуру перегріву. Який вид термічної обробки варто застосувати для усунення стану перегріву? Нанесіть на діаграму стану залізо-цементит ординату будь-якої доевтектоїдної сталі і поясніть, які зміни відбуваються в структурі сталі при цій термообробці.

5.Призначте режим обробки шестерні зі сталі 20Х, що забезпечує твердість зуба 58...62НRС. Вкажіть хімічний склад. Опишіть перетворення, що відбуваються в сталі, структуру і властивості поверхні зуба і серцевини шестерні після термічної обробки.

37

Варіант 35

1.У чому сутність явища поліморфізму і яке воно має практичне значення? Наведіть приклад.

2.Як вибирається режим рекристалізаційного відпалювання? З якою метою воно призначається? Опишіть на прикладі нікелю.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 1,8% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Вироби зі сталі 50 загартовані: перший - від температури 740°С, а другий - від температури 820°С. Використовуючи діаграму стану залізо-цементит, вкажіть обрані температури нагрівання і поясніть, який з цих виробів має більш високу твердість і кращі експлуатаційні властивості і чому.

5.Розшифруйте наведені марки сталей за хімічним складом 40ХН, Р9, 15Х, 60С2ХФА, 09Х14Н19В2БР. Класифікуйте сталі за призначенням та структурою у відпаленому стані.

Варіант 36

1.Накресліть діаграму стану для випадку утворення стійкої хімічної сполуки. Вкажіть структурні складові у всіх областях цієї діаграми і опишіть будову типових сплавів різноманітного складу, що зустрічаються у цій системі.

2.Що таке границя витривалості? Яким способом можна підвищити границю витривалості пружин? Опишіть сутність запропонованого методу.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 0,1% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Накреслити діаграму ізотермічного перетворення аустеніту для сталі У8, нанесіть на неї криву режиму термічної обробки, що забезпечує одержання твердості 60...63 НRС. Вкажіть, як цей режим називається, опишіть сутність перетворень і яка структура утворюється при цьому.

38

5.Розшифруйте наведені марки сталей за хімічним складом

38ХМЮА, 12Х2Н4А, 70С3А, 12Х13, 04Х18Н10. Класифікуйте сталі за призначенням та структурою у відпаленому стані.

Варіант 37

1.Що таке дислокація? Види дислокацій і їх вплив на механічні властивості металу. .

2.Смуги свинцю були продеформовані при кімнатній температурі з різноманітним ступенем стиску: 10, 20, 40, 60%. Після прокатування твердість усіх листів виявилася практично незмінною. Поясніть, чому не спостерігається зміцнення свинцю при деформації в цих умовах. Якими процесами супроводжується деформування свинцю при кімнатній температурі?

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 0,01% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Накреслити діаграму термокінетичного перетворення аустеніту для сталі У8. Нанесіть на неї криву режиму термічної обробки із безперервним охолодженням, що забезпечує твердість 35 НRC. Опишіть сутність перетворень і яка структура утворюється при цій обробці.

5.Є три марки сталі: У12, Х, Р6М5. Розшифруйте хімічний склад цих сталей. Виберіть найбільш раціональну з них для виготовлення напилків, що використовуються для обробки м'яких матеріалів. Призначте і обґрунтуйте режим термічної обробки, що забезпечує високі різальні властивості інструменту. Охарактеризуйте і схематично нарисуйте мікроструктуру, опишіть основні властивості після термічної обробки. Зазначте максимально припустимі температури розігріву інструменту з обраної вами сталі.

Варіант 38

1.У чому сутність металевого, іонного і ковалентного типів зв’язків?

2.Яким чином можна відновити пластичність холоднокатаних мідних стрічок? Призначте режим термічної обробки, опишіть сутність процесів, що відбуваються.

39

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 0,2% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Використовуючи діаграму стану залізо-цементит, опишіть структурні перетворення, що відбуваються при нагріванні сталі У10. Вкажіть критичні точки і виберіть оптимальний режим нагріву цієї сталі під гартування. Охарактеризуйте цей вид термічної обробки, опишіть структуру, що утворюється і властивості сталі.

5.Використовуючи діаграму стану залізо - карбід заліза і криву зміни твердості в залежності від температури відпускання, призначте для вуглецевої сталі 40 температуру гартування і відпускання, необхідні для забезпечення твердості 35 HRC. Опишіть перетворення, що відбуваються при термічній обробці, і отриману після обробки структуру.

Варіант 39

1.Охарактеризуйте параметри процесу первинної кристалізації. Їх вплив на розмір зерна металу, що кристалізується.

2.У чому сутність явища наклепу? Його вплив на експлуатаційні властивості металу.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 3,3% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Що таке гартування? Використовуючи діаграму стану залізоцементит, вкажіть оптимальні температури нагрівання під гартування сталей 50 і У12. Опишіть перетворення, що відбуваються в сталях при обраному режимі обробки, структуру, що утворюється і властивості.

5.Виберіть сталь для виготовлення пружин механізмів годинників. Розшифруйте хімічний склад обраної сталі, призначте й обґрунтуйте режим термічної обробки, що забезпечує найкращі експлуатаційні властивості пружин. Охарактеризуйте і схематично нарисуйте мікроструктуру, наведіть характеристики механічних властивостей після термічної обробки.

40

Варіант 40

1.Накресліть діаграму стану для випадку необмеженої розчинності компонентів у твердому виді. Охарактеризуйте структуру сплавів, що утворюються.

2.Що таке гаряча пластична деформація? Які процеси відбуваються при цій обробці? Опишіть характер зміни структури і властивостей.

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву нагрівання (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 0,35% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Наведіть графік режиму відпалювання для одержання перлитного ковкого чавуну. Опишіть структурні перетворення, що відбуваються в процесі відпалювання. Які механічні властивості чавуну після термічної обробки, його структура?

5.Виберіть сталь для виготовлення важконавантаженого колінчатого вала діаметром 60 мм. Розшифруйте хімічний склад обраної марки сталі, призначте й обґрунтуйте режим термічної обробки, що забезпечує необхідний комплекс міцності і пластичності за перерізом вала. Охарактеризуйте і схематично нарисуйте мікроструктуру, наведіть характеристики механічних властивостей після термічної обробки.

Варіант 41

1.Опишіть види дефектів кристалічної будови реальних металів.

2.Як змінюються експлуатаційні характеристики деталей після дробострумінної обробки і чому?

3.Накреслити діаграму стану залізо-цементит, вказати структурні складові у всіх областях діаграми, описати фазові перетворення і побудувати криву охолодження (із застосуванням правила фаз) для сплаву, що містить 2,7% С. Яка структура цього сплаву при кімнатній температурі і як такий сплав називається?

4.Накреслити діаграму ізотермічного перетворення аустеніту для сталі У8, нанесіть на неї криву режиму ізотермічної обробки, що забезпечує одержання твердості 15 HRC. Вкажіть, як цей режим називається, опишіть сутність перетворення і яка структура утво-